6月21日，游客在甘肃敦煌莫高窟参观。 新华社发（张晓亮摄）
新华社兰州8月1日电 题：科技助世界文化遗产莫高窟应对气候变化挑战
新华社记者文静、张玉洁
二氧化碳浓度一旦升高，莫高窟内那扇扇灰色门将自动打开进行通风，以此守护千年的壁画。这看似不起眼的洞窟门，如今已演变为世界文化遗产抵御气候变化的“前沿阵地”。
坐落于中国西北戈壁深处的莫高窟，始建于公元366年。这里现存洞窟735个，其中包含壁画与彩塑的艺术洞窟有492个，被联合国教科文组织誉为全球现存规模最大、连续修建时间最长且内容最丰富的佛教艺术宝库。
近年来，全球气候变化导致的极端天气频发，持续考验着莫高窟壁画与彩塑的保护能力。
洞窟结构“嘴小肚子大”，窟门既是物理出入口，也是调控内部环境的“开关”。“风沙来袭时，它密闭阻挡沙尘；暴雨来临时，它隔绝水汽；天气晴好时，则自动开启通风，优化窟内空气环境。”敦煌研究院敦煌石窟监测中心主任王小伟介绍，这款由敦煌研究院联合研发的石窟寺预防性保护智能门，已在莫高窟及西千佛洞的部分洞窟安装完毕。
7月30日在敦煌市拍摄的党河。新华社记者 郎兵兵 摄
敦煌地处戈壁，年均降水量不足40毫米，蒸发量却高达2000多毫米，正是这种干旱气候让莫高窟得以保存千年。但气象数据揭示了一个新趋势：中国西北暖湿化现象愈发明显。
中国气象局干旱气候变化与减灾重点开放实验室主任张强指出，自2000年以来，西北地区降水增速达到了1961年至2000年期间的8倍，“虽然中国西北地区干旱的本底环境不会改变，但气候暖湿化趋势确实存在”。
在敦煌石窟监测中心，巨大的屏幕实时跳动着洞窟内的温度、湿度、二氧化碳浓度及客流量等数据。方圆几百公里范围内的降雨和风沙状况也尽收眼底。依托600多个不同类型的传感器，这套监测体系实现了对莫高窟大环境、洞窟微环境、文物本体以及崖体状态的实时数据采集与分析。
“洞窟微环境监测重点关注相对湿度、二氧化碳和温度指标，其中湿度是影响壁画保存的核心因素。”王小伟表示，该系统通过红、黄、绿三色风险预警管理，为保护决策提供坚实的数据支撑。
“一旦遭遇极端天气，我们能及时调整参观策略，包括停售门票、关闭窟门，防止外界水汽扰动洞窟文物，减缓病害发生。”他说。
6月13日，敦煌研究院敦煌石窟监测中心主任王小伟展示甘肃省石窟寺监测预警平台。 新华社记者 张玉洁 摄
敦煌研究院院长郭青林介绍，近期受降雨影响，莫高窟一度出现窟前积水较多、洞内湿度升高的情况。“空气湿度一旦超过62%，就可能加速壁画地仗层中的盐分潮解，进而引发文物病害。”他表示，此时需推迟或暂停开放洞窟，待降水结束、具备开放条件并完成安全隐患排查后，再恢复正常开放。
甘肃省拥有200多座石窟，气象部门依托卫星遥感、多普勒天气雷达等技术，对莫高窟、麦积山石窟等石窟寺进行监测，并联动多部门防控地震、洪水等各类风险。
监测只为“知”，要从根本上遏制病害，还须“明其理”。为了实现从“抢救”向“预防”的转变，科研人员正借助前沿科技深入探究文物劣化的深层机理。
敦煌研究院的多场耦合实验室可以模拟零下30摄氏度到60摄氏度的温差，以及风、雨、雪、太阳照射等多种气象条件。郭青林说，在这里，时间可以被“加速”，模拟一个年周期仅需四五十天时间，“实验室可以在室内‘预演’文物在自然环境中的老化过程，从而提前制定保护方案”。
窟顶的草方格、砾石压沙带、沙生植物等梯次防护，为沙子穿上了一层“衣服”，有效阻断鸣沙山流沙侵袭洞窟。莫高窟年积沙量由上世纪80年代的3000立方米降至200立方米以内。莫高窟前宕泉河防洪工程，通过修建防洪堤、疏浚河道等措施，基本消除了地面洪水对莫高窟的威胁。近年来实施的部分崖体抢险及窟檐修缮工程，降低了降水对文物带来的风险。
预警监测、机理破解、环境调控、风险防控——这套多措并举的实践已形成石窟保护的“敦煌方案”，覆盖敦煌研究院下辖的莫高窟、榆林窟、西千佛洞、麦积山石窟、炳灵寺石窟、北石窟寺六处石窟。甘肃省计划将全省石窟资源接入监测平台，针对不同点位石窟面临的风险定制专项方案。
如今，“敦煌方案”的辐射效应正延伸至古代丝绸之路沿线的众多遗产地。丝绸之路遗址保护技术高级人才联合培养培训班近日在敦煌开班，来自吉尔吉斯斯坦、乌兹别克斯坦、哈萨克斯坦、塔吉克斯坦等国的学员与中国同行一道，系统学习遗址保护技术。
吉尔吉斯斯坦学员纳兹拉·杜伊绍姆别科娃说，文化遗产正面临气候变化等各类新挑战，需要采用现代方法开展研究、保护和修复，此次学习将有助于共同解决世界文化遗产面临的新问题。
“洞窟病害是一个动态发育的过程。持续防控病害、保障壁画整体安全是我们长期的工作使命。”敦煌研究院文物保护技术服务中心副主任水碧纹说。
